SK286737B6

SK286737B6 - Antimikrobiálne polypropylénové vlákno

Info

Publication number: SK286737B6
Application number: SK130-2005A
Authority: SK
Inventors: Peter Michlík; Ondrej Brejka
Original assignee: Výskumný Ústav Chemických Vlákien, A. S.
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2009-04-06
Also published as: SK1302005A3

Abstract

Antimikrobiálne polypropylénové vlákno obsahuje izotaktický polypropylén v podiele od 97,0 do 99,8 % hmotn. a anorganické antimikrobiálne aditívum v podiele od 0,2 do 1,5 %, prípadne obsahuje pigmenty na farbenie polypropylénového vlákna v hmote v podiele do 1,5 % hmot. Anorganické antimikrobiálne aditívum obsahuje zložku na báze Ag ukotvenú na inertnom anorganickom nosiči, ktorým je TiO2, BaSO4 a ZnO alebo SiO2.

Description

Vynález patrí do oblasti výroby chemických vlákien a týka sa polypropylénového vlákna rezného alebo farbeného vo hmote s antimikrobiálnymi vlastnosťami, ktoré zabezpečuje definovaný prídavok anorganického antimikrobiálneho aditíva do hmoty polypropylénového vlákna.

Doterajší stav techniky

Sú známe polypropylénové vlákna s antimikrobiálnou modifikáciou, ktorú zabezpečuje prídavok organickej biocidnej zlúčeniny na báze halogenovaného hydroxyfenyl éteru do hmoty polypropylénového vlákna. Predmetný organický antimikrobiálny modifikátor sa uplatňuje pri výrobe polypropylénových strižových vlákien. Ďalej sú známe antimikrobiálne organické modifikátory obsahujúce 5 % chlórhcxidinu (EP 0050438), fungicídna kompozícia s tolchlorfos-methyl [0,0-dimetyl-0-(2,6-dichloro-4-metylfenyl) fosforothionatu] ako aktívna zložka ukotvená na sľude ako nosiči (EP 0111843), mikrobiocídna kompozícia na báze arylalkánov (napríklad benzylalkoholu) a mikrobiocídnej zložky na úpravu rôznych plastických látok (EP 0168949), zmesový akrylátový polymér s obsahom 5 až 50 % kopolyméru s biocídnou zlúčeninou (GB 98054877) na uplatnenie na antimikrobiálnu modifikáciu plastov, gumy a textilu. Známy je proces prípravy polymérov obsahujúcich meď, ktoré sa pri priamej aplikácii správajú fungicídne (EP0208858).

Antimikrobiálna zložka uvedených modifikátorov je v podstatnej časti na báze organických zlúčenín, z čoho vyplýva ich určité hygienické, environmentálne a toxikologické obmedzenie pri ich aplikácii, súvisiace najmä s nižšou termickou stabilitou modifikátorov, ich zvýšenou migračnou schopnosťou a s tým spojenou zníženou trvanlivosťou modifikácie, ako aj často nežiaducim zápachom pri príprave výrobku a v konečnom modifikovanom produkte.

Podstata vynálezu

Podstatou tohto vynálezu je antimikrobiálne polypropylénové vlákno, ktoré obsahuje izotaktický polypropylén v podiele od 97,0 do 99,8 % hmotn., anorganické antimikrobiálne aditívum v podiele od 0,2 do

1,5 % hmotn., prípadne obsahuje pigmenty na farbenie polypropylénového vlákna vo hmote v podiele do

1,5 % hmotn., pričom anorganické antimikrobiálne aditívum má aktívnu zložku na báze Ag, ukotvenú na inertnom anorganickom nosiči, ktorým je TiO₂, BaSO₄a ZnO alebo SiO₂.

Výhodou antimikrobiálneho polypropylénového vlákna podľa tohto vynálezu je použitie anorganického antimikrobiálneho aditíva do jeho hmoty, ktoré je termicky stále, nepodlieha migrácii v hmote, čo zabezpečuje dlhodobú účinnosť antimikrobiálnej modifikácie, nespôsobuje zápach pri príprave antimikrobiálneho polypropylénového vlákna ani v konečnom modifikovanom textilnom produkte a jeho aplikácia do textilných výrobkov je plne akceptovateľná z hygienického, environmentálneho i toxikologického hľadiska. Anorganické antimikrobiálne aditívum je zabudované do hmoty polypropylénového vlákna najmä postupom definovaného dávkovania taveniny jeho koncentrátu s izotaktickým polypropylénovým nosičom do taveniny hlavného prúdu taveniny izotaktického polypropylénu v procese výroby antimikrobiálnych polypropylénových vlákien.

Antimikrobiálne polypropylénové vlákno podľa tohto vynálezu môže mať formu nekonečného polypropylénového textilného hodvábu, nekonečného polypropylénového technického hodvábu, nekonečného textilného káblika (BCF), ako aj strižových vlákien rôznej dĺžky rezu a je ho možné vyrábať na existujúcich štandardných strojnotechnologických zariadeniach produkcie polypropylénových vlákien pri štandardných technologických podmienkach výroby ekvivalentných typov nemodifikovaných vlákien, v sortimentoch textilného hodvábu, technického hodvábu, textilného káblika (BCF) a strižových vlákien.

Vyhodnotenie antimikrobiálnych vlastností polypropylénového vlákna podľa tohto vynálezu v súlade s normou AATCC-100-1988 potvrdilo ich vysokú antimikrobiálnu účinnosť na grampozitívne i gramnegatívne baktérie, ako aj ich dlhodobú modifikačnú účinnosť v textíliách z nich vyrobených aj po 95 cykloch nosenia a údržby (prania) týchto textílií.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 2,2 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,4 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči TiO ₂, tzv. BIOSTAT-T, v podiele 0,6 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledovná antimikrobiálna účinnosť:

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): Y = 51,2 % (bakteriocídna účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): X= 50,7 % (bakteriostatická účinnosť), pričom bakteriostatická účinnosť X [%] je X = [(B-C)J. 100 a bakteriocídna účinnosť Y [%] je Y = [(A-C)]. 100, kde

A je počet baktérií na nemodifikovanom štandardnom polypropylénovom vlákne rovnakej dĺžkovej hmotnosti v čase T = 0 h,

B je počet baktérií na nemodifikovanom štandardnom polypropylénovom vlákne rovnakej dĺžkovej hmotnosti v čase T = 24 h po inkubácii baktérií,

C je počet baktérií na antimikrobiálnom polypropylénovom vlákne rovnakej dĺžkovej hmotnosti v čase T = 24 h po inkubácii baktérií.

Príklad 2

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená matovaná antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 1,7 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,3 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči TiO ₂tzv. BIOSTAT-T v podiele 0,5 % hmotn. a matovacím pigmentom TiO₂ v podiele 0,2 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledujúca antimikrobiálna účinnosť:

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): Y = 40,1 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : X= 61,1 % (bakteriostatická účinnosť).

Príklad 3

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená čierna antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 3,9 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,09 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči BaSO₄tzv. BIOSTAT-B ,v podiele 0,25 % hmotn. a čiernym pigmentom v podiele 0,66 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X = 48,1 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : X= 56,1 % (bakteriostatická účinnosť).

Príklad 4

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená matovaná antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 6,7 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,5 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 0,3 % hmotn. a mátajúcim pigmentom TiO₂ v podiele 0,2 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X = 52,8 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): X= 51,3 % (bakteriostatická účinnosť).

Príklad 5

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená hnedá antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 17,0 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 98,88 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 0,25 % hmotn. a zmesou pigmentov hnedého farebného odtieňa v podiele 0,87 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693); X = 54,0 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): Y= 27,8 % (bakteriocídna účinnosť).

Príklad 6

Štandardným technologickým postupom bol pripravený rezný antimikrobiálny polypropylénový textilný hodváb dĺžkovej hmotnosti 110/33 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 99,5 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči ZnO tzv. BIOSTAT-L v podiele 0,5 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X = 52,4 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): X= 68,9 % (bakteriostatická účinnosť).

Príklad 7

Štandardným technologickým postupom bol pripravený matovaný antimikrobiálny polypropylénový textilný hodváb dĺžkovej hmotnosti 56/16 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 98,7 % hmotn. a anorganickým antimokrobiálnym aditívom BIOSTAT-T v podiele 1,0 % hmotn. a matujúcim pigmentom TiO₂ v podiele 0,3 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X = 36,8 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : Y= 26,3 % (bakteriocídna účinnosť).

Príklad 8

Štandardným technologickým postupom bol pripravený modrý antimikrobiálny polypropylénový textilný hodváb dĺžkovej hmotnosti 110/33 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 97,67 % hmotn., anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 1,0 % hmotn. a zmesou pigmentov modrého farebného odtieňa v podiele 1,33 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X = 61,7 % (bakteriostatická účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): X= 65,9 % (bakteriostatická účinnosť).

Príklad 9

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená hnedá antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 17,0 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 97,63 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči SiO₂ tzv. BIOSTAT-K v podiele 1,5 % hmotn. a zmesou pigmentov hnedého farebného odtieňa v podiele 0,87 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledovná antimikrobiálna účinnosť

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): Y = 14,0 % (bakteriocídna účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : X= 60,1 % (bakteriostatická účinnosť).

Príklad 10

Štandardným technologickým postupom bol pripravený rezný antimikrobiálny polypropylénový technický hodváb dĺžkovej hmotnosti 1100/100 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 99,25 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 0,75 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): Y = 25,6 % (bakteriocídna účinnosť),

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): X= 53,0 % (bakteriostatická účinnosť).

Priemyselná využiteľnosť

Antimikrobiálne polypropylénové vlákno podľa tohto vynálezu je vhodné pre nasledujúce oblasti textilnej a technickej aplikácie:

- odevy-pleteniny - spodná bielizeň, froté výrobky, ponožky, športové ošatenie, odevy pre voľný čas, tričká, nátelníky, kusové výrobky, rukavice ai.,

- tkaniny - hygienické, zdravotnícke a ochranné pracovné odevy, technické tkaniny, posteľná bielizeň (aj zo zmesových priadzí s prírodnými vláknami) ai.,

- koberce - podlahové krytiny z antimikrobiálnej striže, priadze a BCF,

- bytový textil - závesy, poťahové nábytkové tkaniny, textilné tapety ai.,

- netkané vláknité materiály - potravinové a klimatizačné filtre,

- antimikrobiálne bariérové vrstvy pre čalúnnické, izolačné a technické aplikácie, obuvnícke sieťky.

Je možné ich aplikovať v 100 %-tnom vyhotovení, ako aj v zmesiach s prírodnými a syntetickými vláknami.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Antimikrobiálne polypropylénové vlákno, vyznačujúce sa tým, že obsahuje izotaktický polypropylén v podiele od 97,0 do 99,8 % hmotn., anorganické antimikrobiálne aditívum v podiele od 0,2 do 1,5 % hmotn., prípadne obsahuje pigmenty na farbenie polypropylénového vlákna v hmote v podiele do 1,5 % hmotn.

2. Antimikrobiálne polypropylénové vlákno podľa patentového nároku 1, vyznačujúce sa tým, že anorganické antimikrobiálne aditívum obsahuje aktívnu zložku na báze Ag ukotvenú na inertnom anorganickom nosiči, ktorým je TiO₂, BaSO₄, ZnO alebo SiO₂.